La spintronique, ou électronique de spin, a émergé dans les années 1980. Et c’est en 1991 qu’elle a vu le jour au CEA, « trois ans après la découverte par Albert Fert et Peter Grünberg du phénomène dit de “magnétorésistance géante” qui leur valut le prix Nobel de physique de 2007 », rappelle Bernard Diény, directeur de recherche au CEA-Irig à l’origine du laboratoire Spintec (voir focus). Des recherches expérimentales et théoriques ont alors commencé au CEA-Irig, puis quelques années plus tard au CEA-Iramis, en association avec le CEA-Leti pour l’utiliser dans divers dispositifs. Car en manipulant le spin des électrons plutôt que leur charge, la spintronique apporte de nombreux avantages telles qu’une électronique très basse consommation et de nouvelles fonctionnalités.

Le CEA pionnier

Cette technologie est aujourd’hui utilisée de façon universelle dans les mémoires magnétiques non volatiles MRAM (voir infographie pages suivantes). Dès 1998, elle fut intégrée dans les têtes de lecture des disques durs d’ordinateurs grâce à des travaux de Bernard Diény, permettant un doublement chaque année de la capacité de stockage.

De nombreuses applications

Autres dispositifs : les capteurs de champ magnétique, très utilisés dans les secteurs de l’automobile, la robotique, les biotechnologies et le biomédical. « Les recherches profiteront à terme à d’autres domaines comme le calcul dans la mémoire, la cybersécurité, les télécommunications, les data centers, l’intelligence artificielle... », indique Lucian Prejbeanu, directeur de Spintec, en ajoutant que cette discipline devenue incontournable est inscrite dans les stratégies d’accélération du plan France relance 2030.

Lire l'intégralité de cet article paru dans Les défis du CEA n° 249 (mai-juin 2022)